《电位分析》PPT课件

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1、第十章电位分析法Potentiometry电位分析以测定化学电池两电极间的电位差或电位差的变化为基础的电化学分析法。§10-1电位分析法原理PrincipleofPotentiometryE=c-a+液接=右-左+液接当测定时，参比电极的电极电位保持不变，电池电动势随指示电极的电极电位而变，而指示电极的电极电位随溶液中待测离子活度而变。一.测量装置参比电极、指示电极、电位差计；二.电位分析法分类电位分析法按应用方式可为两类：直接电位法:电极电位与溶液中电活性物质的活度有关，通过测量溶液的电动势，根据能斯特

2、方程计算被测物质的含量；电位滴定:用电位测量装置指示滴定分析过程中被测组分的浓度变化，通过记录或绘制滴定曲线来确定滴定终点的分析方法。三.理论基础能斯特方程（电极电位与溶液中待测离子间的定量关系）§10-2离子选择电极及其响应机理PrincipleandStructureofIonSelectiveElectrode一、离子选择电极的作用原理（Ionselectiveelectrode,ISE）（一）ISE的组成敏感膜电极杆内参比电极内参比溶液等部分（二）ISE的作用原理（1）膜电位①膜相内部k1=k2界面膜内M+k

3、为常数项,除了包括aM(内)外,还应包括膜内外两表面不完全相同所引起的不对称界面M+++++----内a内内（D）a’内’扩-外a外外（D）---++++a’外’’扩’扩=’’扩扩=0②M=D=内（D）外（D）-a’M(外)=a’M(内)M=D+扩Donnan(2)ISE电极电位k’包括k,内参正离子负离子(3)EISE的测量K=内参+不对称+液接+k-外参比电池符号：参比电极

4、

5、ISEE池=ISE-参比参比电极

6、ISEE池=ISE-参比+液接二、离子选择电极的分类敏

7、感元件：单晶、混晶、液膜、功能膜及生物膜等构成。1．晶体膜电极（crystallinemembraneelectrodes）均相膜电极：敏感膜是由单晶或由一种化合物和几种化合物均匀混合的多晶压片制成非均相膜电极：由多晶中掺惰性物质经热压制成（一）原电极（primaryelectrodes）(1)氟离子选择电极—单晶膜电极结构：敏感膜：(氟化镧单晶)掺有EuF2的LaF3单晶切片；内参比电极：Ag-AgCl电极内参比溶液：0.1mol/L的NaCl和0.01mol/L的NaF混合溶液（F-用来控制膜内表面的电位，Cl-

8、用以固定内参比电极的电位）。干扰：OH－；Fe3+、Al3+碱性：LaF3+3OH-=La(OH)3+3F-酸度过高：HF=H++F-氟电极适用的PH范围为PH5～7线性范围：110-6mol/L膜电位响应机理：晶格缺陷引起离子导电掩蔽剂(2)其它晶体膜电极难溶盐Ag2S和AgX以及Ag2S和MS做成的电极，可测定Cl-，Br-，I－,CN－，Ag＋，S2-，Cu2+，Pb2+，Cd2+等（1）刚性基质电极—玻璃电极pH、pNa、pK等玻璃电极2、非晶体膜电极构造球状玻璃膜是由SiO2基质中加入Na2O、Li2O和

9、CaO烧结而成的特殊玻璃膜2）玻璃膜电位的形成玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡，生成三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层：水化硅胶层厚度：0.01～10μm。在水化层，玻璃上的Na+与溶液中H+发生离子交换而产生相界电位。玻璃膜内H+经水化层扩散至干玻璃层产生扩散电位。（方向相反，大小相同的扩散电位相抵消）构成膜电位玻璃电极放入待测溶液，25℃平衡后：H+溶液==H+硅胶内=k1+0.059lg(a2/a2’）外=k2+0.059lg(a1/a1’）a1、a2分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度；

10、a’1、a’2分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度；k1、k2则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则k1=k2，a’1=a’2膜=外-内=0.059lg(a1/a2）由于内参比溶液中的H+活度（a2）是固定的pH玻璃电极电位膜=K´+0.059lga1=K´-0.059pH试液pH玻璃电极的特点pH玻璃电极在使用前应先在水中浸泡，使表面形成水合胶层而活化pH玻璃电极内阻很高，需用高输入阻抗仪器（pH计或离子计）测量pH玻璃电极适合在1-10（考宁015玻璃）pH范围内

11、使用，防止“酸差”“钠差”（2）流体载体电极（液膜电极）由电活性物质（载体）、溶剂（增塑剂）、微孔膜（作为支持体）以及内参比电极和内参比溶液等部分组成流动载体带电荷载体中性载体带正电荷载体带负电荷载体用pH玻璃电极作为指示电极，中介液为0.01mol/L的碳酸氢钠。二氧化碳与水作用生成碳酸，从而影响碳酸氢钠的电离平衡来指示CO2如CO2气敏电极